现场总线技术在火电厂的应用
现场总线技术在火电厂的应用
现场总线技术在火电厂的应用随着信息科学技术的不断发展,发电企业与信息化之间的联系也越来越紧密,在这种情况下,火电厂的网络信息化水平对其工作效率的影响也越来越大了。
其中,火电厂数字化的广度和深度对其信息化的水平起到了决定性的影响。
结合实践经验,我们可以将火电厂的控制和管理具体分为 3 级SIS(管理级)、MIS(车间级)以及DCS(车间级);随着整个火电厂控制系统的飞速发展,传统的DCS系统由于其控制是单向的,也就是说,它仅仅能够从现场设备中获取到用于控制的信息,而无法搜集到同样重要的维护诊断信息。
现场总线技术的出现在客观上旧极大的丰富了现场状态信息,这也使得对远程参数的校正及调整成为了现实,此外,它也为控制系统与设备之间的通讯提供了可操作的平台,换句话来说,它使得电厂数字化管理可以从现场设备及开始。
1 现场总线技术概述现场总线是一个数字化的、串行、双向传输、多分支结构的通信网络系统,是用于工厂/车间仪表和控制设备的局域网,称为现场总线。
通俗地说,它是一种局域网(LocalAreaNetwork,LAN)。
现场总线把单个分散的数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点,用数据总线相连接,实现相互交换信息,并协同完成检测、控制功能。
现场总线是将通信功能投入到工作现场与工作设备的一种智能方式,通过全自动或半自动的优化来提升数据通信智能化程度,可以突出信号的传输功能,为电厂的工作设备做出技术优化。
现场总线技术可以将电厂的设备进行智能互联,通过互联的方式将传输变得更加便捷与智能。
现场总线技术可以促进火电厂向数字化和智能化电厂进行转换,通过计算机技术与网络技术的发展,将电厂的监控系统、设备运行系统与信息系统进行综合的分析与集成化的发展,运用数字化的智能手段,提升设备的硬件设施,智能数字化发电厂是未来的火电厂发展趋势。
2 现场总线技术在火电厂的应用2.1 总线技术在过火电厂采用的局限性结合实践经验来看,眼下国内主要职能现场设备的情况主要有以下几个方面:(1 )智能变送器。
现场总线技术在火力发电厂里的应用
现场总线技术在火力发电厂里的应用摘要:随着现场总线技术的不断深化和发展,现场总线控制系统在火电万厂自动化领域的应用也必将更加深入和广泛。
本文介绍了火力发电厂的总线技术应用优点,并探讨了现场总线在火力发电厂的主要应用与发展趋势。
关键词:火力发电厂;总线技术;发展趋势随着电气自动化和现场总线技术的迅速发展,专用的电气装置和就地测控设备均已智能化,普遍采用交流采样技术,同时还具备通信接口传送信息的能力,因此电气系统的智能化、网络化已经成为发展趋势。
发电厂电气监控管理系统是在智能化和网络化的电气设备的基础上,采用大量现场总线通信技术实现的电气自动化产品,它的出现势必会对火力发电厂现有的计算机网络监控系统产生很大的影响。
1 火力发电厂应用现场总线的技术优点1.1节省硬件数量与投资由于在现场总线设备前端中分散的智能设备能够直接执行多种控制、传感、报警以及计算功能, 它不再需要DCS 系统的信号转换、调理、隔离技术等功能单元及其复杂接线,也不再需要单独的计算单元、控制器等, 还可以用工控机作为操作站, 因而既可节省一大笔变送器和工控机等硬件设备的投资, 又可以减少工程师站及操作员站的占地面积。
1.2节省安装费用现场总线系统的接线十分简单, 由于一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备, 因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少,连线设计与接头校对的工作量也大大减少。
当需要增加现场控制设备时, 无需增设新的电缆, 可就近连接在原有的电缆上, 既节省了投资, 也减少了设计、安装的工作量。
据有关典型试验工程的测算资料, 可节约安装费用60%以上。
1.3节省维护开销由于现场控制设备具有自诊断与简单故障处理的能力, 并通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往控制室, 用户可以查询所有设备的运行, 诊断维护信息, 以便早期分析故障原因并快速排除。
缩短了维护停工时间, 同时由于系统结构简化, 连线简单而减少了维护工作量。
2 现场总线在火力发电厂的应用火力发电厂系统I/O测点多,现场装置多且密集,设备立体布置,厂域高度集中,并要求运行高可靠性。
现场总线技术在火电厂的应用研究
现场总线技术在火电厂的应用研究现场总线技术是一种基于通信协议的控制网络,通过在现场设备之间传输数字信号实现设备和系统之间的信息交换和控制调度。
该技术具有通信速度快、传输距离远、信息传输可靠等特点,广泛应用于各种工业自动化领域。
在火电厂中,现场总线技术的应用已经成为提高生产效率和安全性的重要手段。
主要应用于以下方面:1. 火电厂的机组控制系统中,通过现场总线技术连接不同类型的设备和仪器,形成一个信息传输和控制调度的集成化系统。
例如,将给水泵、锅炉、汽轮发电机、变压器等设备通过现场总线进行连接,实现设备之间的信息交流,提高生产效率和稳定性。
2. 现场总线技术还可以用于火电厂的故障诊断系统和预防性维修系统。
通过连接不同的传感器和检测仪器,对重要设备进行定位和故障诊断,以便及时进行维修和更换。
3. 现场总线技术还可以用于火电厂的监测和数据采集系统。
通过连接不同的传感器和监测仪器,对目标设备进行实时监测和数据采集,进行设备状态评估和预测性维护。
例如,在锅炉燃烧控制系统中,通过连接O2传感器、烟气排放传感器等仪器,对排放浓度进行实时监测,及时调整燃烧参数,提高能源利用效率和环保性能。
4. 现场总线技术还可以用于火电厂的人机界面系统,通过连接各种控制器和触摸屏,实现人员对设备的监测和控制。
例如,在锅炉燃烧控制系统中,通过连接人机界面系统,实现对燃烧状态、指示和调整的一体化控制。
总之,现场总线技术的应用在火电厂中具有广泛的应用前景和巨大的经济效益。
随着通信技术的不断进步和现场总线技术的不断完善,火电厂的智能化和自动化水平将会不断提高,从而提高工业生产的水平和竞争力。
现场总线控制系统在火电厂的应用
SIEMENS
DCS 光缆(10 Km)
Profibus PA (1900 m, 31.25 kbps)
现场通讯柜
Profibus DP (400 m, 500 kbps)
就地
现场总线应用特点-连接简单
现场总线仅依靠两芯电缆以数字信号方式与链路上所有的现场设备进行 数据交换,替代传统硬接线点到点以模拟信号方式(4-20 mA / 010V / DC24V) 监控现场设备
• 意大利Edipower电厂联合循环机组全面采用FCS; • 美国Nebraka电厂660MW机组全面采用FCS; • 印度的Reliance项目中CPP电厂等
中国第一个局部采用现场总线技术的电厂 2002年9月华电莱城电厂(2 ×300MW)机组投运,机组160台电动机 采用智能监控设备和Profibus现场总线技术。
1.3 现场总线与IT 计算机网络技术的区别
实时性:FCS响应时间0.01~2s;IT网络响应时间2~6s,大多可忽略实 时性。 通信方式:FCS网络使用相对固定的方式(广播和多组);IT网络只建 立暂时的一对一方式。 环境要求:FCS网络在恶劣环境下数据传输的完整性,要求本质安全性 能;IT网络无严格要求。 通信量:FCS通信量小,信息流变物流、能量流、动作流;IT网络通信 量大,只是信息流。 通信可靠性:FCS网络采用严格的通信差错检测和控制;IT网络要求较 低。
新增型
IECTC17B通过的3种现场总线国际标准: 类型11 SDS (Smart Distributed System) 类型12 ASI (Actuator Sensor Interface) 类型13 Device Net
ISO11898通过的
类型14 CAN(Control Area Network)。 所以一共有14(或12)种之多。品种过多,而且不符当初制订现场 总线国际标准的初衷,因为那时候的目标是制订单一的(Single )现场总线国际标准(目前还在变化)。 我国拥有自主知识产权的现场总线国家标准EPA拟被列为新的国际 标准。
现场总线技术在火电厂的应用研究
现场总线技术在火电厂的应用研究一、引言火电厂是利用燃煤、燃油或天然气等燃料进行热能转换,产生电能的设施。
随着科技的不断发展,现场总线技术在火电厂中的应用逐渐成为热点话题。
现场总线技术是一种新型的自动化控制技术,可以实现各种设备和控制系统之间的数据通信与互联。
本文将重点讨论现场总线技术在火电厂中的应用研究,探讨其在提高生产效率、降低运营成本等方面的作用。
二、现场总线技术概述现场总线技术是一种基于数字通信、网络通信和控制系统集成的新型自动化控制技术,它可以将各种传感器、执行器和控制设备连接成统一的网络,实现数据的实时传输和智能化控制。
现场总线技术的主要特点包括以下几个方面:1. 数据传输高效:现场总线技术可以通过数字化信号传输数据,避免了传统模拟信号传输中存在的噪声和干扰问题,能够保证数据的高效传输。
2. 实时性强:现场总线技术可以实现实时的数据传输和监控,使得控制系统对生产设备的监测、控制更加准确和灵活。
3. 通讯成本低:相比传统的控制系统,现场总线技术可以大大降低通讯成本,提高设备的通信效率。
4. 系统集成性强:现场总线技术可以实现设备以及不同系统之间的互联互通,提升了整个系统的集成性。
5. 灵活性强:现场总线技术支持网络拓扑、设备接入等方面的灵活配置,能够适应各种不同的应用场景。
1. 火力发电控制系统的智能化2. 设备状态监测与预测维护在火电厂中,各种设备的运行状态都对整个系统的稳定性和安全性有着重要的影响。
现场总线技术可以实现对各种设备的实时监测,通过传感器获取设备运行的各项数据,并实现设备运行状态的实时监测。
结合数据处理技术,可以对设备的运行状态进行预测维护,提前发现潜在的问题并提出解决方案。
3. 能源管理与节能控制4. 安全监控与报警预警火电厂的安全监控和报警预警对整个系统的稳定运行至关重要。
现场总线技术可以实现对火电厂各种设备的实时监控,及时发现设备的异常情况,同时通过智能算法实现设备运行状态的判断和预警,为系统的安全运行提供保障。
现场总线技术在火力发电厂的应用
P ROFI BUS现 场 总 线 通 信 标 准 或 M ODBUS通 信 协 议 标 准 , 建 立 全 厂 辅 助 公 用 系 统 的 P C监 控 网 络 , 并 L 设置车间工作站 ( 要 用 于 现 场调 主
字 智 能 现 场 装 置 完 成 信 息 处 理 , 只 通 过 单 一 的 数 字 通 信 总 线 实 现 网 络
之 间 实 行 双 向 串 行 通 信 、 多 节 点 的
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字 智 能 现 场 装 置 。通 过 数 字 通 信 总
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现场总线技术
在火 力发 电 的应用
i 沈 军 ,杭卫华 ,梁晓丛 ( 唐洛 阳热电厂 大
现场总线在国内电厂的应用
现场总线在国内电厂的应用【摘要】现场总线技术是一种在国内电厂广泛应用的通信协议,旨在实现设备之间的实时数据传输和通信。
本文首先介绍了现场总线技术的基本概念和特点,包括其在电厂中的应用优势和挑战。
然后通过具体案例分析,探讨了现场总线在电厂中的实际应用情况,并展望了其在未来的发展趋势。
结论部分指出,现场总线技术在国内电厂中具有巨大的潜力,将成为电厂自动化控制系统的重要组成部分,推动电厂智能化和高效化发展。
这些内容共同揭示了现场总线技术在国内电厂中的应用前景,为电厂行业的发展提供了有力支持和指导。
【关键词】现场总线、国内电厂、应用案例分析、优势、挑战、未来发展、应用前景、潜力、自动化控制系统、智能化、高效化。
1. 引言1.1 现场总线在国内电厂的应用现场总线技术是一种常用于工业控制系统中的通讯技术,它将传感器、执行器以及控制器连接在一起,实现实时数据的传输和通讯。
在国内电厂中,现场总线技术已经得到广泛应用,并取得了显著的成效。
现场总线技术在国内电厂中的应用案例分析表明,它能够实现设备之间的实时监测和控制,提高了电厂的生产效率和运行安全性。
通过现场总线技术,电厂可以实现设备的远程监控和智能化控制,减少人工干预,提高生产效率。
现场总线技术在电厂中具有诸多优势。
它能够减少布线成本、提高系统可靠性、简化系统维护等,进一步促进了电厂的智能化和自动化程度。
现场总线技术也面临挑战,如通讯安全性、兼容性等问题,需要不断加强研究和改进。
未来,现场总线技术在国内电厂中的应用前景展望非常广阔。
随着工业互联网的发展和电力行业的智能化趋势,现场总线技术将成为电厂自动化控制系统中不可或缺的一部分,为电厂的智能化、高效化提供强有力支持。
现场总线技术在国内电厂中具有巨大的潜力,将成为电厂未来发展的重要方向之一。
2. 正文2.1 现场总线技术的介绍现场总线技术是一种用于工业自动化控制系统的通信网络技术,它可以实现各种现场设备和控制器之间的数据交换和通信。
现场总线技术在火电厂中的应用
现场总线技术在火电厂中的应用文章对现场总线控制技术在火电厂中的应用进行深入分析,并着重从设计角度介绍了火电厂现场总线技术的设计要点和实施方案。
标签:现场总线技术;火电厂;设计引言作为一种新兴技术,现场总线技术在石化、冶金、化工、楼宇等多个行业有着广泛的应用,随着认识的提高和技术的发展,在电力行业也开始得到了大规模的应用,实践证明,现场总线技术在火电厂的应用能够满足运行要求、系统可靠稳定,能够大大提高现场设备的信息化水平,与火电厂传统控制方式相比较,在运行维护和设备诊断方面具有明显的优势,而且使得全厂管控数字化、全生命周期的设计、施工、运行等方面更为方便,能够大大节约运行维护成本和推进火力发电厂的数字化进程。
1 现场总线的设计原则1.1 采用的现场总线控制系统自检测功能必须很完善,在生产过程前就能检测出对生产有影响的系统故障,并有自行防止事故扩大的有效措施。
1.2 在系统运行中,某项控制功能不能正常工作时,仅部分影响整个系统的控制性能,而且能够通过人工干预得到改善。
1.3 对影响机组保护和机组安全的系统必须采用冗余性及多样性的测量通道,特别重要的开关量测点要采取三取二的测量方式,重要的调节信号和传统方式一样采用三取中测量方式,重要控制、保护系统的电源采用能够自动切换的双路供电电源,并且分别来自两路不同的UPS。
1.4 控制系统和控制设备的单个故障要求不会影响机组的正常工作和机组保护系统的失效,若控制器或卡件发生故障,其控制对象必须处于安全位置。
1.5 控制系统的配置体现工艺设备的冗余配置情况,不因单个故障造成运行设备故障,不会导致备用设备失效。
1.6 在设计现场总线网段时,总网段总线的电流负载、干线长度、总线型号、支线长度、总线电压降必须和现场总线设备数量相匹配,并选择合理的拓扑结构形式。
2 现场总线的架构及网段2.1 现场总线架构现场总线架构的选择与控制系统的结构是密不可分的,现场总线的拓扑结构共有4种:总线型、树型、菊花链型和点到点型。
现场总线技术在火电厂的应用研究
现场总线技术在火电厂的应用研究【摘要】本文针对火电厂中现场总线技术的应用展开研究,首先介绍了现场总线技术的概念和意义。
然后通过分析实际案例,探讨了现场总线技术在火电厂中的应用情况。
接着对现场总线技术在节能降耗、安全监控和设备管理方面的应用进行了深入研究。
最后总结了现场总线技术在火电厂的应用成果,并展望了未来发展方向。
通过本文的研究,可以为火电厂相关领域的专业人士提供实用的参考和指导,促进火电厂的智能化和高效化发展。
【关键词】现场总线技术、火电厂、应用研究、节能降耗、安全监控、设备管理、成果总结、未来发展方向1. 引言1.1 研究背景研究背景部分将从介绍现场总线技术的发展历程和基本原理,引出现场总线技术在火电厂中的应用研究。
现场总线技术是指在工业生产现场中,将各种传感器、执行器、控制器等设备通过一种公共的通信总线进行连接和通信,实现设备之间的互联互通。
这种技术能够有效减少硬件连接线路,降低系统成本,提高生产效率和设备可靠性,因此在火电厂中具有广阔的应用前景。
通过对现场总线技术在火电厂中的应用研究,可以更加深入地了解该技术对火电厂节能降耗、安全监控和设备管理方面的影响,为火电厂的生产运行提供更加科学、高效的技术支持。
本文将对现场总线技术在火电厂中的应用进行深入探讨,旨在为火电厂引入现场总线技术提供理论和实践的指导。
1.2 研究意义研究现场总线技术在火电厂中的应用具有重要的意义。
现场总线技术能够实现火电厂设备的智能化管理和监控,提高设备运行效率,减少人为因素对设备运行的影响,从而提高火电厂的生产效率和安全性。
现场总线技术可以实现不同设备之间的信息互联互通,使得火电厂各部门之间能够实现信息共享和协同操作,提高火电厂整体的运行效率和协同性。
现场总线技术还可以实现对火电厂能耗的实时监控和调整,帮助火电厂合理配置能源资源,降低能源消耗,实现节能环保的目的。
研究现场总线技术在火电厂的应用对提高火电厂的生产效率、安全性和节能降耗具有重要的意义,将对火电厂的可持续发展起到积极的推动作用。
Profibus-DP现场总线及其在火电厂的应用
Profibus-DP现场总线及其在火电厂的应用现场总线技术是20 世纪9o 年代推出的自控新技术,它主要应用于生产现场。
它将专用微处理器置人传统的测量控制仪表,采用简单的双绞线把它们连接成网络,并按公开、规范的通信协议,实现信息交换和数据传输,形成适应各种实际需要的自动控制系统。
目前国际上存在多种总线标准,包括IEC61158—2、Foundation Fieldbus、Profrbus、Eonworks、HART、CAN 等。
Profibus 是目前国际上推广速度最快、用户最多、应用范围最广、最有发展前景的总线之一。
Profibus 是一种国际性的开放式现场总线,目前世界上许多自动化技术生产厂家都为它们生产的设备提供Profibus 接口。
Profibus 已经广泛应用于加工制造、过程控制和楼宇自动化。
Profbus 在各行业的应用正被逐渐认可和接受,但对于在安全性有无限要求的电厂中的应用,则还需要Profibus DP 总线技术的不断完善和成熟。
现阶段,舍弃DCS 而改用现场总线控制系统(FieldbusContrlo System,FCS)的顾虑主要在于:在DCS 中,控制单元及通信总线都采用冗余配置,提高系统的可靠性,而在FCS 的应用中,总线本身的故障以及某台设备出现故障对整个FCS 的影响难以预计和评估;由于FCS 中的控制功能分散到现场智能仪表,这种模式只能应用于控制规模较小、控制回路相对独立,不需要复杂协凋的控制过程。
而后者几乎否定了目前FCS在火电厂中取代DCS 成为现场总线独立应用的可能性。
所以,现场总线只能作为DCS 的一部分,重要信号送人DCS,由DCS 完成联锁和远程控制;同时智能型现场设备也可进行自诊断和逻辑控制。
目前,这种应用模式在国外电力行业已有不少应用业绩,但国内尚无涉及。
德国部分电厂就广泛地在汽水循环、烟气系统和机组协调等没有本案要求的现场控制中,采用了Profibus DP现场总线技术和设备,并把它们纳入DCS 控制。
火电厂现场总线技术的应用
火电厂现场总线技术的应用摘要:火力发电一直以来都占据我国发电量的主要地位,为社会的发展及人们的生产生活提供了可靠的电力服务,满足了人们对电能资源的需求。
我国火电厂生产规模不断增加,火电厂生产自动化水平也明显提高,对于生产管理和运行系统提出了更高的要求。
现场总线技术在电气控制系统中的应用显著提高了控制系统自动化水平,更有利于保障火电厂的稳定生产。
基于此,为了优化现场总线技术在具体应用的时候的效果,本文就现场总线技术的应用进行研究,希望可以为现场总线技术的应用提供有效的参考,从而可以推进现代工业的自动化发展。
关键词:火电厂;现场总线技术;应用引言现场总线又叫作第五代控制系统,是最近这些年来在科技领域的电气工程学科和自动化学科中较为常见的工业数据总线。
一般用于解决现代工业中智能仪表、控制器、执行器等控制设备之间的数字通信,诸如:电气系统、热工仪表、化学水处理等,使现场设备与控制系统间的信息实现传输。
现场总线以其便捷、可靠、性价比高等诸多优点,受到了广大计算机制造商和团体的一致好评。
1现场总线技术介绍总线控制是以电子自动化为最终目标的智能系统,通过可续管控变压机组、发电机组及其他电网设备的方式,在推动电气行业朝着自动化方向前进的基础上,确保其安全性和可靠性能够得到显著提高的技术。
总线控制系统具有较广的管控范围,可以通过敷设线路信号的方式,确保励磁系统及变压器始终处于理想运行环境下,此外,该系统还可被用来对单元机组进行监控,例如,照明变压器、公共变压器等。
事实证明,对其加以应用,一方面能够使电源、电路得到有效保护,另一方面可以通过协调变压器的方式,尽快解决突发情况,避免更严重后果的出现。
2现场总线的应用原则由于现场总线通信存在延迟,目前还不适用于火电厂中可靠性要求较高的保护系统以及实时性要求较高的控制回路。
现场总线的应用原则确定如下:(1)直接影响机组安全可靠性的系统,如燃机控制系统(TCS)、DEH、ETS、SOE,采用硬接线。
现场总线在国内电厂的应用
现场总线在国内电厂的应用一、现场总线技术概述现场总线是指在现场设备之间进行数据交换和控制的技术,它可以实现现场设备智能化、网络化和集成化。
现场总线技术通过集线器、数据采集模块、PLC(可编程逻辑控制器)等设备的连接,实现设备之间的数据传输和通信。
现场总线技术的主要特点包括通信速度快、通信效率高、设备连接简单、数据安全可靠等。
在电厂中,现场总线技术被广泛应用在各种设备和系统中,如发电机组、变压器、开关设备、输电线路等。
通过现场总线技术,电厂可以实现对设备的实时监测、远程控制、故障诊断以及数据采集和处理等功能,为电厂的安全稳定运行提供了有力的支持。
二、现场总线在电厂中的应用1. 发电机组控制在电厂中,现场总线技术被广泛应用于发电机组的控制系统中。
通过现场总线技术,电厂可以实现对发电机组的实时监测和远程控制,包括电流、电压、功率因数、转速等参数的监测和调节。
通过现场总线技术,电厂可以实现对发电机组的智能管理和优化控制,提高发电效率和降低能耗。
2. 输电线路监测3. 变压器监控现场总线技术可以应用于电厂的变压器监控系统中,实现对变压器的实时监测和故障诊断。
通过现场总线技术,电厂可以实时获取变压器的温度、湿度、油位、绝缘电阻等参数,并对变压器的运行状态进行监测和评估。
一旦发现变压器出现故障,电厂可以通过现场总线技术进行远程控制和故障处理,保障变压器的安全运行。
4. 电厂自动化控制系统5. 数据采集与处理1. 提高设备智能化水平现场总线技术可以实现对电厂设备的远程监测和智能控制,提高了设备的智能化水平。
通过现场总线技术,电厂可以实时获取设备的运行状态和参数,对设备进行远程控制和调节,提高了设备的自动化管理能力。
2. 提升生产效率3. 降低能耗4. 提高运行安全性随着信息技术的不断发展和进步,现场总线技术将会在电厂中得到更广泛的应用和推广。
未来,现场总线技术将进一步发展和完善,包括通信速度提高、通信协议统一、设备接口标准化等方面的技术改进。
现场总线技术在火电厂中的应用
现场总线技术在火电厂中的应用(中国电力工程顾问集团投资有限公司北京100120)摘要:本文主要针对目前现场总线技术在火电厂主控系统的应用情况,从多角度比较现场总线控制系统(FCS)和分散控制系统(DCS)优劣,提出现场总线技术应用中存在的问题,并对火电厂采用现场总线技术提出建议。
关键词:火电厂;现场总线技术;DCS1概述近年来,现场总线技术越来越多应用到电力行业的过程控制中,尤其在火电厂机组主控系统。
由于该技术具备全数字,高精度,多变量传输,增强的计算和控制功能,高分散度,数据信息量大并安装投资费用低的特点,使火电厂机组主控系统逐步由DCS改为FCS来实现。
2现场总线技术及总线控制系统2.1现场总线标准及特点国际上现有的各种总线及总线标准种类很多(多达几十种),目前适合火电厂使用且使用较多的是PROFIBUS和FF总线标准。
PROFIBUS是过程现场总线ProcessFieldBus的缩写。
它是由十三家工业企业及五家科研机构在德国联合开发的,国际化的、开放的现场总线标准,它不依赖于设备生产商。
FF是现场总线基金会FieldbusFoundation的缩写。
现场总线基金会是国际公认的、唯一不属于某企业的、非商业化的国际标准化组织。
这两种总线标准其相比特点而言,FF适用于连续量控制(取代4~20mA模拟量),而PROFIBUS适用于离散量控制,但同时也适用于连续量控制(在连续量控制方面略逊于FF总线)。
2.2主流现场总线控制系统主要包括:西门子公司基于PROFIBUS现场总线的T3000系统;艾默生公司的Ovation控制系统;ABB公司的800xA控制系统和FOXBORO的I/A系统。
这些几种主流现场总线控制系统在国内外火电厂均有成功的应用业绩。
2.3就地现场总线设备现状采用现场总线控制系统要求就地仪表设备具有智能功能,通过FF 和认证并支持PROFIBUS总线接口的产品,对较好品牌的变送器类、执行器类及阀门定位器可满足这些要求。
融入现场总线技术的DCS在火电厂的应用研究
融入现场总线技术的DCS在火电厂的应用研究随着现代科技的不断发展,融入现场总线技术的DCS在火电厂的应用也逐渐成为了一个热门的研究课题。
现场总线技术是指将传感器、执行器等现场设备通过总线连接起来,实现信息的实时传输和控制。
DCS(分散控制系统)是一种用于控制大型工业过程的自动化系统。
本文将就融入现场总线技术的DCS在火电厂的应用展开探讨。
1. 火电厂的特点及自动化控制需求火电厂是以燃煤、燃气等燃料为能源,通过火力发电的一种型式。
火电厂运行过程中需要对锅炉、汽机、发电机等设备进行实时监测和控制,以确保稳定的电力输出。
传统的控制系统主要采用集中控制方式,即将中央控制室的控制器与各个现场设备通过信号线连接起来。
这种方式存在着布线复杂、信号传输受干扰等问题,不利于提高控制系统的可靠性和稳定性。
火电厂对自动化控制系统有着更高的要求。
融入现场总线技术的DCS正是能够满足这一需求的一种新型控制系统。
2. 融入现场总线技术的DCS的优势融入现场总线技术的DCS相对于传统的控制系统来说,具有诸多优势。
现场总线技术能够降低布线成本,减少控制系统的维护成本。
现场设备之间的通信更加可靠稳定,减少了信号传输受干扰的可能。
而且,采用现场总线技术的DCS可以实现模块化设计,方便系统的扩展与维护。
融入现场总线技术后的DCS还可以实现远程监控和控制,提高了火电厂的运行效率和安全性。
基于以上的优势,融入现场总线技术的DCS在火电厂的应用研究成为了一个备受关注的课题。
研究表明,采用现场总线技术的DCS能够实现对火电厂各个现场设备的实时监测和控制。
基于现场总线技术的DCS还能够对各个现场设备进行集成管理,提高了整个控制系统的协调性和一体化程度。
融入现场总线技术的DCS还能够实现对火电厂数据的实时采集和存储,为运行数据的分析与处理提供了更为可靠的基础。
通过对火电厂运行数据的实时分析,可以及时发现设备运行异常和故障,提高了火电厂的安全性和运行效率。
现场总线技术在火电厂的应用研究
现场总线技术在火电厂的应用研究
现场总线技术是一种在自动化系统中广泛应用的通信技术,可以实现各个设备之间的
数据传输和控制。
在火电厂中,现场总线技术的应用研究主要包括以下几个方面:
现场总线技术在火电厂的仪表仪控系统中的应用。
火电厂是一个复杂的系统,涉及到
许多不同的设备和仪表,如发电机、锅炉、脱硫装置等。
这些设备和仪表之间需要进行数
据传输和控制,以实现火力发电过程的稳定和安全运行。
现场总线技术可以将不同设备和
仪表连接起来,以实现数据采集、传输和控制。
通过现场总线技术,可以实现对火电厂各
个设备和仪表的实时监测和控制,提高系统的可靠性和安全性。
现场总线技术在火电厂的能源管理系统中的应用。
火电厂是一个大量消耗能源的地方,能源管理是提高火电厂能源利用效率的关键。
现场总线技术可以将火电厂的能源管理系统
中的各个设备和仪表连接起来,以实现数据采集和控制。
通过现场总线技术,可以实现对
火电厂能源消耗的实时监测和控制,提高能源利用效率。
现场总线技术在火电厂的应用研究中具有广泛应用前景。
通过现场总线技术,可以实
现对火电厂各个设备和系统的实时监测和控制,提高火力发电过程的可靠性、安全性、经
济性和能源利用效率。
现场总线技术在火电厂的应用
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融入现场总线技术的DCS在火电厂的应用研究
融入现场总线技术的DCS在火电厂的应用研究1. 引言1.1 背景介绍将现场总线技术融入到DCS系统中,可以有效地解决这些问题,并提升系统的性能和可靠性。
现场总线技术可以实现多个控制器之间的实时数据共享和通信,使得整个系统更加灵活和高效。
在火电厂这样的大型工业场所中,采用融合现场总线技术的DCS系统不仅可以提高生产效率,降低成本,还可以提升安全性和可靠性。
本文旨在研究融入现场总线技术的DCS在火电厂中的应用情况,探讨其在提升火电厂控制系统效率和性能方面的作用,为火电厂的自动化控制系统优化提供一定的参考和借鉴。
1.2 研究意义火电厂作为我国能源行业的重要组成部分,在能源生产中扮演着重要的角色。
而DCS作为监控和控制系统在火电厂中的应用已经成为一种趋势,可以提高火电厂的自动化水平、降低人工干预的风险、提高生产效率、降低能源消耗等方面都能够带来明显的好处。
在火电厂中,DCS系统的优化运行对于提高整个火电厂的运行效率、降低运行成本具有非常重要的意义。
通过研究融入现场总线技术的DCS在火电厂中的应用,可以在DCS系统中实现更好的实时数据传输和信息采集,进一步提高系统的稳定性和可靠性,更好地帮助运维人员进行实时的监控和控制。
此研究具有重要的理论和实践意义。
通过深入探究融入现场总线技术的DCS在火电厂中的应用,可以为火电厂提升智能化水平、减少运行风险、降低生产成本提供参考和借鉴。
也可以为相关行业提供更好的技术支持和经验积累。
2. 正文2.1 现场总线技术在DCS中的应用现场总线技术是一种用于连接传感器、执行器和控制设备的通信网络,可以实现实时数据传输、控制指令下发和设备诊断等功能。
在DCS(分散控制系统)中,现场总线技术的应用可以提高系统的可靠性、灵活性和扩展性,从而更好地满足工业生产的需求。
现场总线技术可以实现数据的实时采集和传输。
传统的DCS系统中,传感器和执行器通常通过模拟信号和数字信号与控制器相连,存在布线复杂、传输距离有限等问题。
现场总线技术在火力发电厂的实际应用
现场总线技术在火力发电厂的实际应用摘要:目前国内电厂的控制系统中较少使用ProFibus总线系统,部分电厂即使采用总线控制方式,大多应用在要求较低的辅控系统中,我厂在主机及辅控系统中均大量采用总线设备,总线系统是数字化、主从站串联多点通信的控制系统,与传统的模拟量控制系统存在较大差异,在日常维护、故障处理过程中有许多注意事项,本文通过对ProFibus现场总线系统的介绍,简要阐述总线控制系统的基本原理,并总结维护过程中积累的使用经验,可以为ProFibus现场总线技术在电厂的应用推广提供一些参考。
关键词:ProFibus现场总线,电厂1 ProFibus现场总线系统简介随着计算机技术的发展,工业生产逐渐信息化、数字化、智能化,并出现多种总线技术协议,德国西门子制定的ProFibus现场总线标准协议就是其中使用较为广泛的一种,我们目前采用的是国电智深提供的EDPF控制系统,其控制系统兼容现场总线技术标准,可组态使用符合总线协议的仪器仪表。
ProFibus包含ProFibus -FMS、ProFibus -DP 、ProFibus- PA 这3个兼容子系统,我厂目前在现场生产中组合使用DP和PA系统构建总线控制网络。
DP网络用于控制电动执行机构,电气马达控制器、阀岛等动作机构,采用RS485通讯传输技术,使用屏蔽双绞线铜质电缆,具有结构简单、价格便宜、通讯速率快等优点。
PA网络用于温度压力变送器、流量计、定位器等测量仪表。
采用MBP传输技术,使用电缆为本质安全型,可用于易燃易爆区域。
PA网络电缆为总线供电,传输数据的同时,也可为变送器提供电源,DP电缆仅能传输数据。
这两个网络可通过DP-PA耦合器,连接合并成同一网络。
总线系统中的设备大致可分为主站设备和从站设备,通过通讯网络一个主站可同时控制多个从站设备,目前使用PB卡作为控制主站,负责总线系统与DCS系统间的数据传输及协议转换,并采取双PB卡冗余配置,提高可靠性,PB卡与现场设备之间通过冗余光纤数据传输网络,就地DP-PA协议转换模块,PA分线盒等组成完整的总线控制系统,网络结构如图所示。
现场总线技术在火电厂的应用
现场总线技术在火电厂的应用摘要:随着自动化仪表技术、计算机网络技术和过程控制技术的日益成熟和快速发展,工业控制领域发生了一次技术变革,而这次变革的基础就是现场总线技术的产生,由于火电厂控制系统采用了现场总线技术,使得其在结构和性能上产生了较大提高。
本文介绍现场总线的技术特点,阐述现场总线技术应用前景,根据火电厂的应用表明现场总线的发展趋势。
关键词:现场总线技术;火电厂;应用前景现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络,它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通信且要求使用具有现场总线通信能力的智能现场设备。
火电厂的现场智能设备完成数据采集、数据处理、控制运算及数据输出等功能,并把这些信息通过现场总线传到控制室的操作员站上,运行人员通过操作员站查看电厂各个设备运行状态和控制就地设备。
由于现场总线控制系统体现了“信息集中、控制分散”的概念,正符合了火电厂过程控制的发展方向和必然趋势,因此,近些年在火电厂较多的采用了具有现场总线功能的控制系统。
一、现场总线的技术特点1、系统的开放性。
开放系统是指通信协议公开,各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。
它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连。
它把系统集成的权利交给了用户。
用户可按自己的需要和对象把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。
2、系统的互可操作性与互用性。
这里的互可操作性,是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通,可实行点对点,一点对多点的数字通信。
而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。
3、现场设备的智能化与功能自治性。
它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成,仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能,并可随时诊断设备的运行状态。
4、系统结构的高度分散性。
由于现场设备本身已可完成自动控制的基本功能,使得现场总线已构成一种新的全分布式控制系统的体系结构。
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自动化专题报告
(2011--2012年度第一学期)
名称:火电厂自动化专题题目:浅谈现场总线技术在
火电厂的应用
院系:
班级:
学号:
学生姓名:
指导教师:
设计周数:
成绩:
日期:2011年月日
浅谈现场总线技术在火电厂的应用
摘要: 从数字化电厂和控制系统功能及物理分散两个方面分别阐述了现场总线技术在火电厂中应用的重要性。
分析了现场总线的技术特点,针对目前国内智能现场设备的现状,提出了在国内火电厂中应用现场总线技术的设计原则和应用范围。
0、引言
随着火电厂的不断发展,采取有效的措施大幅度降低工程造价已成为火电厂设计方案优化中越来越重要的因素。
而对于热控专业人员来说,降低工程造价的有效措施是控制系统的功能分散和物理分散。
随着DCS控制器功能越来越强大,传统的DCS功能分散已不能很好地降低工程造价,于是,控制系统的物理分散就显得尤为重要。
从DCS的远程控制站、远程I /O、配电柜、电源柜的分散布置到使用智能采集前端,再到取消集控楼进行电子设备间的分散布置,这些措施都能在一定程度上减少安装材料(电缆和桥架等)的使用。
但是,如果不对控制系统进行革命性变革,单纯通过优化主厂房的布置来进一步降低安装材料的用量已经非常困难。
采用现场总线技术,将控制功能和I/O 移到现场设备是从根本上解决这一问题的关键。
1、现场总线技术的特点
国际电工委员会IEC1158 对现场总线的定义为:安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为场总线。
现场总线的核心是总线协议,是实现开放和互操作的必要条件:现场总线的基础是智能现场设备,是现场总线的硬件支持,双向数字通讯的基础载体;现场总线的本质是现场设备的数字化、信息化和控制的分散化。
用于火电厂过程控制的现场总线协议有:FF( F ieldbus Foundation) ,Hart Profibus- PA,、Profibus-DP、Devicenet等。
目前,国内外应用现场总线技术的主流DCS,遵循不同的现场总线协议。
不是所有的智能现场设备都支持相同的现场总线协议,也不是同一智能现场设备支持所有的现场总线协议。
2、现场总线技术在国内火电厂的应用
现场总线技术在国内大容量机组火电厂辅助车间已经有一些成功应用经验。
华能玉环电厂的锅炉补给水处理系统和工业废水处理系统的控制系统、华能金陵电厂的锅炉补给水处理系统、三河电厂二期工程的热网系统的控制系统等, 均采用了现场总线技术。
现场总线技术在单元机组的大规模应用也已经开始。
华能九台电厂一期工程( 2 x 660MW )和华能金陵电厂二期工程( 2 x 1 030MW )均部分采用西门子公司SPPA - T3000(集成FCS控
制系统)并陆续投运;江阴夏港电厂( 2 x330MW 机组)采用的是Foxboro I /A 系列的DCS。
主要在电气马达的控制和保护系统采用现场总线技术,现已经投运。
3、国内火电厂大规模采用现场总线技术的局限性
现场总线的基础是智能现场设备。
据调查,目前国内主要智能现场设备的情况如下:( 1)智能变送器。
国内具有引进生产线的智能变送器的生产商有Emerson、Siemens、Honeywell。
他们生产的智能变送器和进口智能变送器一样,均支持现场总线协议的要求。
( 2)智能分析仪表。
不管是否带有现场总线协议,分析仪表(氧量分析仪除外)基本上都为进口产品。
( 3)温度测量仪表。
国内生产的温度测量仪表均不带温度变送器。
而且国内多年的使用经验或习惯是在火电厂中采用不带温度变送器的温度测量元件,尤其是随主设备制造商供货的温度测量元件更是如此。
在短时间内,这种现状很难改变。
因此,在温度测量部分应用现场总线难度较大。
( 4)电动执行机构(调节型和开关型)。
纯国产电动执行机构均不支持现场总线协议,国产引进型合资产品有些支持现场总线协议,但应用情况有待验证。
电动执行机构支持现场总线协议,性能良好且均为进口设备,在国内没有生产线。
( 5)气动执行机构(调节型)。
支持现场总线的调节型气动执行机构均为进口产品。
如ABB, Fisher,Siemens等。
( 6)支持现场总线协议的阀岛, 如Siemens, Festo等均为进口产品。
由此可见, 在火电厂中大规模采用现场总线技术意味着大量地采用进口智能现场设备,同时,现场总线系统的设计、安装、组态、调试也缺乏经验, 需要在工程实践中不断积累。
4、国内火电厂应用现场总线技术的方案
本文针对目前国内智能现场设备的现状,结合国外现场总线的成功应用经验和国内一些火电厂现场总线技术的应用情况,提出了火电厂应用现场总线技术的设计原则和应用范围。
4. 1 应用现场总线技术的设计原则
综上所述,目前火电厂的控制系统,应该是现场总线控制系统FCS( Fieldbus Contro l System )和传统DCS的无缝连接而形成的控制系统。
结合国内智能现场设备的现状,在设计中应优化智能现场设备的选用,以达到既能降低工程造价又能在尽量大的范围内采用现场总线技术的目的,获得更多的现场设备信息, 提高电厂运行的效率和管理水平。
( 1)对影响机组安全运行的系统(如BM, MFT,DEH, ETS, MEH, METS, SOE 等)采用传统DCS实现控制功能,但相关的变送器可以采用带H art协议的变送器,电动、气动执行机构采
用智能型现场总线产品,采用传统硬接线信号接入DCS。
( 2)对于过热器、再热器金属壁温度,汽轮机金属壁温度,发电机线圈、铁心温度,送风机、引风机、一次风机的马达线圈、轴承温度等纯数据采集而非用于保护的温度测点采用热电偶或热电阻进行测量,通过远程智能数据采集前端进行数据采集,再通过与DCS通讯将数据送至DCS。
对于其他热力系统中的温度测点,纯数据采集点可采用现场总线技术的温度变送器;对用于保护的温度测点,采用带Hart协议的温度变送器;也可以对这些温度测点全部采用热电偶或热电阻。
通过硬接线方式送入DCS。
除上述温度测点以外,其他进入DAS 的点在智能现场设备满足要求时,全部采用现场总线技术。
( 3)与机组安全无关的系统的电动执行机构采
用支持现场总线的进口智能电动执行机构,气动执行机构采用支持现场总线协议的进口智能定位器。
当采用国产电动/气动执行机构时,通过传统硬接线方式与DCS连接。
( 4)除影响机组安全的系统的变送器采用带H art协议的变送器外,单元机组所有变送器均采用支持现场总线协议的智能型变送器。
( 5)根据实际布置情况,单元机组的电磁阀可以采用传统硬接线方式接入DCS,也可采用支持现场总线协议的进口阀岛。
( 6)所有机械式开关量仪表均采用传统硬接线方式接入DCS。
( 7)对采用现场总线技术的智能现场设备,所有控制逻辑按照工艺系统划分在各DCS 控制器中集中处理,而不是将控制功能分散至现场设备。
( 8)电气的400V 电机全部采用现场总线技术;10 kV 或6 kV 电机不采用现场总线技术;与系统安全有关的开关或断路器等不采用现场总线技术。
( 9)火电厂的所有辅助车间均可采用现场总线技术。
4. 2 现场总线技术在火电厂的应用范围
本文推荐的火电厂中的现场总线技术的应用范围如下:
( 1)锅炉的烟风系统、制粉系统、炉前油系统、汽水系统、启动系统、疏水系统、暖风器系统、吹灰系统、压缩空气系统等。
( 2)汽机的主汽系统、抽汽系统、辅助蒸汽系统、凝结水系统、抽真空系统、除氧给水系统、高低加疏水系统、汽机本体疏水系统、汽机润滑油/顶轴油/EH油系统、循环冷却水系统、压缩空气系统。
( 3)发电机的氢、油、水系统。
( 4)电气400V电机、与系统安全无关的开关等。
( 5)所有辅助车间。
5、结束语
现场总线技术在国内火电厂中的应用尚处于起步阶段,存在一些局限性,但由于现场总线技术所具有的数字化、信息化和控制分散的特点顺应了建立数字化电厂和降低工程造价两方面的需求,现场总线技术在国内火电厂大规模应用是必然趋势。
随着现场总线技术在设计、安装、组态、调试等方面经验的不断积累以及国内电力行业智能现场设备的不断发展,现场总线技术在国内电厂中将会获得更多、更广泛的应用。
6、参考文献
1、李大中等编著计算机控制技术与系统.北京:中国电力出版社,2009
2、白焰等编著分散控制系统与现场总线控制系统. 北京:中国电力出版社,2001
3、周黎辉等基于现场总线的分散控制系统的研制.电站系统工程,2003.5
4、陈在平等编著工业控制网络与现场总线技术.北京:机械工业出版社,2000。